【编程题与分析题】Javascript 之继承的多种实现方式和优缺点总结
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能熟练掌握每种继承方式的手写实现,并知道该继承实现方式的优缺点。
原型链继承
function Parent() {
this.name = 'zhangsan';
this.children = ['A', 'B', 'C'];
}
Parent.prototype.getName = function() {
console.log(this.name);
}
function Child() {
}
Child.prototype = new Parent();
var child = new Child();
console.log(child.getName());
[!NOTE]
主要问题:
1. 引用类型的属性被所有实例共享(this.children.push('name'))
2. 在创建Child的实例的时候,不能向Parent传参
借用构造函数(经典继承)
function Parent(age) {
this.names = ['zhangsan', 'lisi'];
this.age = age;
this.getName = function() {
return this.names;
}
this.getAge = function() {
return this.age;
}
}
function Child(age) {
Parent.call(this, age);
}
var child = new Child(18);
child.names.push('haha');
console.log(child.names);
var child2 = new Child(20);
child2.names.push('yaya');
console.log(child2.names);
[!NOTE]
优点:
1. 避免了引用类型的属性被所有实例共享
2. 可以直接在Child中向Parent传参
缺点:
方法都在构造函数中定义了,每次创建实例都会创建一遍方法
组合继承(原型链继承和经典继承双剑合璧)
/**
* 父类构造函数
* @param name
* @constructor
*/
function Parent(name) {
this.name = name;
this.colors = ['red', 'green', 'blue'];
}
Parent.prototype.getName = function() {
console.log(this.name);
}
// child
function Child(name, age) {
Parent.call(this, name);
this.age = age;
}
Child.prototype = new Parent();
// 校正child的构造函数
Child.prototype.constructor = Child;
// 创建实例
var child1 = new Child('zhangsan', 18);
child1.colors.push('orange');
console.log(child1.name, child1.age, child1.colors); // zhangsan 18 (4) ["red", "green", "blue", "orange"]
var child2 = new Child('lisi', 28);
console.log(child2.name, child2.age, child2.colors); // lisi 28 (3) ["red", "green", "blue"]
[!NOTE]
优点: 融合了原型链继承和构造函数的优点,是Javascript中最常用的继承模式
------ 高级继承的实现
原型式继承
function createObj(o) {
function F(){};
// 关键:将传入的对象作为创建对象的原型
F.prototype = o;
return new F();
}
// test
var person = {
name: 'zhangsan',
friends: ['lisi', 'wangwu']
}
var person1 = createObj(person);
var person2 = createObj(person);
person1.name = 'wangdachui';
console.log(person1.name, person2.name); // wangdachui, zhangsan
person1.friends.push('songxiaobao');
console.log(person2.friends); // lisi wangwu songxiaobao
[!WARNING]
缺点:
对于引用类型的属性值始终都会共享相应的值,和原型链继承一样
寄生式继承
// 创建一个用于封装继承过程的函数,这个函数在内部以某种形式来增强对象
function createObj(o) {
var clone = Object.create(o);
clone.sayName = function() {
console.log('say HelloWorld');
}
return clone;
}
[!WARNING]
缺点:与借用构造函数模式一样,每次创建对象都会创建一遍方法
寄生组合式继承
基础版本
function Parent(name) {
this.name = name;
this.colors = ['red', 'green', 'blue'];
}
Parent.prototype.getName = function() {
console.log(this, name);
}
function Child(name, age) {
Parent.call(this, name);
this.age = age;
}
// test1:
// 1. 设置子类实例的时候会调用父类的构造函数
Child.prototype = new Parent();
// 2. 创建子类实例的时候也会调用父类的构造函数
var child1 = new Child('zhangsan', 18); // Parent.call(this, name);
// 思考:如何减少父类构造函数的调用次数呢?
var F = function(){};
F.prototype = Parent.prototype;
Child.prototype = new F();
// 思考:下面的这一句话可以吗?
/* 分析:因为此时Child.prototype和Parent.prototype此时指向的是同一个对象,
因此部分数据相当于此时是共享的(引用)。
比如此时增加 Child.prototype.testProp = 1;
同时会影响 Parent.prototype 的属性的。
如果不模拟,直接上 es5 的话应该是下面这样吧
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);*/
Child.prototype = Parent.prototype;
// 上面的三句话可以简化为下面的一句话
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
// test2:
var child2 = new Child('lisi', 24);
优化版本
// 自封装一个继承的方法
function object(o) {
// 下面的三句话实际上就是类似于:var o = Object.create(o.prototype)
function F(){};
F.prototype = o.prototype;
return new F();
}
function prototype(child, parent) {
var prototype = object(parent.prototype);
// 维护原型对象prototype里面的constructor属性
prototype.constructor = child;
child.prototype = prototype;
}
// 调用的时候
prototype(Child, Parent)
创建对象的方法
- 字面量创建
- 构造函数创建
- Object.create()
var o1 = {name: 'value'};
var o2 = new Object({name: 'value'});
var M = function() {this.name = 'o3'};
var o3 = new M();
var P = {name: 'o4'};
var o4 = Object.create(P)
原型
- JavaScript 的所有对象中都包含了一个
__proto__
内部属性,这个属性所对应的就是该对象的原型 - JavaScript 的函数对象,除了原型
__proto__
之外,还预置了 prototype 属性 - 当函数对象作为构造函数创建实例时,该 prototype 属性值将被作为实例对象的原型
__proto__
。
原型链
任何一个实例对象通过原型链可以找到它对应的原型对象,原型对象上面!
的实例和方法都是实例所共享的。
一个对象在查找以一个方法或属性时,他会先在自己的对象上去找,找不到时,他会沿着原型链依次向上查找。
注意: 函数才有prototype,实例对象只有有__proto__, 而函数有的__proto__是因为函数是Function的实例对象
instanceof原理
判断实例对象的__proto__属性与构造函数的prototype是不是用一个引用。如果不是,他会沿着对象的__proto__向上查找的,直到顶端Object。
判断对象是哪个类的直接实例
使用对象.construcor
直接可判断
构造函数,new时发生了什么?
var obj = {};
obj.__proto__ = Base.prototype;
Base.call(obj);
- 创建一个新的对象 obj;
- 将这个空对象的__proto__成员指向了Base函数对象prototype成员对象
- Base函数对象的this指针替换成obj, 相当于执行了Base.call(obj);
- 如果构造函数显示的返回一个对象,那么则这个实例为这个返回的对象。 否则返回这个新创建的对象
类
类的声明
// 普通写法
function Animal() {
this.name = 'name'
}
// ES6
class Animal2 {
constructor () {
this.name = 'name';
}
}
继承
借用构造函数法
在构造函数中 使用Parent.call(this)
的方法继承父类属性。
原理: 将子类的this使用父类的构造函数跑一遍
缺点: Parent原型链上的属性和方法并不会被子类继承
function Parent() {
this.name = 'parent'
}
function Child() {
Parent.call(this);
this.type = 'child'
}
原型链实现继承
原理:把子类的prototype(原型对象)直接设置为父类的实例
缺点:因为子类只进行一次原型更改,所以子类的所有实例保存的是同一个父类的值。
当子类对象上进行值修改时,如果是修改的原始类型的值,那么会在实例上新建这样一个值;
但如果是引用类型的话,他就会去修改子类上唯一一个父类实例里面的这个引用类型,这会影响所有子类实例
function Parent() {
this.name = 'parent'
this.arr = [1,2,3]
}
function Child() {
this.type = 'child'
}
Child.prototype = new Parent();
var c1 = new Child();
var c2 = new Child();
c1.__proto__ === c2.__proto__
组合继承方式
组合构造函数中使用call继承和原型链继承。
原理: 子类构造函数中使用Parent.call(this);
的方式可以继承写在父类构造函数中this上绑定的各属性和方法;
使用Child.prototype = new Parent()
的方式可以继承挂在在父类原型上的各属性和方法
缺点: 父类构造函数在子类构造函数中执行了一次,在子类绑定原型时又执行了一次
function Parent() {
this.name = 'parent'
this.arr = [1,2,3]
}
function Child() {
Parent.call(this);
this.type = 'child'
}
Child.prototype = new Parent();
组合继承方式 优化1:
因为这时父类构造函数的方法已经被执行过了,只需要关心原型链上的属性和方法了
Child.prototype = Parent.prototype;
缺点:
- 因为原型上有一个属性为
constructor
,此时直接使用父类的prototype的话那么会导致 实例的constructor为Parent,即不能区分这个实例对象是Child的实例还是父类的实例对象。 - 子类不可直接在prototype上添加属性和方法,因为会影响父类的原型
注意:这个时候instanseof是可以判断出实例为Child的实例的,因为instanceof的原理是沿着对象的__proto__判断是否有一个原型是等于该构造函数的原型的。这里把Child的原型直接设置为了父类的原型,那么: 实例.__proto__ === Child.prototype === Child.prototype
组合继承方式 优化2 - 添加中间对象【最通用版本】:
function Parent() {
this.name = 'parent'
this.arr = [1,2,3]
}
function Child() {
Parent.call(this);
this.type = 'child'
}
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype); //提供__proto__
Child.prototype.constrctor = Child;
Object.create()方法创建一个新对象,使用现有的对象来提供新创建的对象的__proto__
创建JS对象的多种方式总结
工厂模式
/**
* 工厂模式创建对象
* @param name
* @return {Object}
*/
function createPerson(name){
var o = new Object();
o.name = name;
o.getName = function() {
console.log(this.name);
}
return o;
}
var person = createPerson('zhangsan');
console.log(person.__proto__ === Object.prototype); // true
缺点:无法识别当前的对象,因为创建的所有对象实例都指向的是同一个原型
构造函数模式
构造函数创建对象基础版本
/**
* 使用构造函数的方式来创建对象
* @param name
* @constructor
*/
function Person(name) {
this.name = name;
this.getName = function() {
console.log(this.name)
}
}
var person = new Person('lisi');
console.log(person.__proto__ === Person.prototype)
优点:实例剋识别伪一个特定的类型
缺点:每次创建实例对象的时候,每个方法都会被创建一次
构造函数模式优化
function Person(name) {
this.name = name;
this.getName = getName;
}
function getName() {
console.log(this.name);
}
var person = new Person('zhangsan');
console.log(person.__proto__ === Person.prototype);
优点:解决了每个方法都要被重新创建的问题
缺点:不合乎代码规范……
原型模式
原型模式基础版
function Person(name) {
}
Person.prototype.name = 'lisi';
Person.prototype.getName = function() {
console.log(this.name);
}
var person = new Person();
console.log(Person.prototype.constructor) // Person
优点:方法不会被重新创建
缺点:1. 所有的属性和方法所有的实例上面都是共享的;2. 不能初始化参数
原型模式优化版本一
function Person(name) {
}
Person.prototype = {
name: 'lisi',
getName: function() {
console.log(this.name);
}
}
var person = new Person();
console.log(Person.prototype.constructor) // Object
console.log(person.constructor == person.__proto__.constructor) // true
优点:封装性好了一些
缺点:重写了Person的原型prototype属性,丢失了原始的prototype上的constructor属性
原型模式优化版本二
function Person(name) {
}
Person.prototype = {
constructor: Person,
name: 'lisi',
getName: function() {
console.log(this.name)
}
}
var person = new Person();
优点:实例可以通过constructor属性找到所属的构造函数
缺点:所有的属性和方法都共享,而且不能初始化参数
组合模式
function Person(name) {
this.name = name;
}
Person.prototype = {
constructor: Person,
getName: function() {
console.log(this.name)
}
}
var person = new Person('zhangsan');
优点:基本符合预期,属性私有,方法共享,是目前使用最广泛的方式
缺点:方法和属性没有写在一起,封装性不是太好
动态原型模式
// 第一种创建思路:
function Person(name) {
this.name = name;
if (typeof this.getName !== 'function') {
Person.prototype.getName = function() {
console.log(this.name);
}
}
}
var person = new Person();
// 第二种创建的思路:使用对象字面量重写原型上的方法
function Person(name) {
this.name = name;
if (typeof this.getName !== 'function') {
Person.prototype = {
constructor: Person,
getName: function() {
console.log(this.name)
}
}
return new Person(name);
}
}
var person1 = new Person('zhangsan');
var person2 = new Person('lisi');
console.log(person1.getName());
console.log(person2.getName());
寄生构造函数模式
/**
* 寄生构造函数模式
* @param name
* @return {Object}
* @constructor
*/
function Person(name){
var o = new Object();
o.name = name;
o.getName = function() {
console.log(this.name)
}
return o;
}
var person = new Person('zhangsan');
console.log(person instanceof Person); // false
console.log(person instanceof Object); // true
// 使用寄生-构造函数-模式来创建一个自定义的数组
/**
* 特殊数组的构造器
* @constructor
*/
function SpecialArray() {
var values = new Array();
/*for (var i = 0, len = arguments.length; i < len; i++) {
values.push(arguments[i]);
}*/
// 开始添加数据(可以直接使用apply的方式来优化代码)
values.push.apply(values, arguments);
// 新增的方法
values.toPipedString = function(){
return this.join('|');
}
return values;
}
// 使用new来创建对象
var colors1 = new SpecialArray('red1', 'green1', 'blue1');
// 不使用new来创建对象
var colors2 = SpecialArray('red2', 'green2', 'blue2');
console.log(colors1, colors1.toPipedString());
console.log(colors2, colors2.toPipedString());
稳妥构造函数模式
/**
* 稳妥的创建对象的方式
* @param name
* @return {number}
* @constructor
*/
function Person(name){
var o = new Object();
o.sayName = function() {
// 这里有点类似于在一个函数里面使用外部的变量
// 这里直接输出的是name
console.log(name);
}
return o;
}
var person = Person('lisi');
person.sayName();
person.name = 'zhangsan';
person.sayName();
console.log(person instanceof Person); // false
console.log(person instanceof Object); // false
[!NOTE]
与寄生的模式的不同点:1. 新创建的实例方法不引用this 2.不使用new操作符调用构造函数
优点:最适合一些安全的环境中使用
缺点:和工厂模式一样,是无法识别对象的所属类型的
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